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复合材料在船舶和深海资源勘探领域应用优势

发布时间:2024-07-15  浏览人数:

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一切尽意百事从欢


人与人之间人与万物之间,都有着千丝万缕的关联你若温情,世界便温暖;你若冰冷,世界也寒凉。当你的内心充盈着希望和暖意,你才会有力量去给予别人温暖,也才能得到这个世界温情的回馈。


复合材料在船舶领域应用优势

船舶、潜水器、近海结构和其他海洋结构部件都面临着相关的环境挑战。因此,通常会考虑具有较高抗性且长时间几乎不需要维护或无需维护的材料。此外,对于船舶来说,重量轻和耐腐蚀性是必须的,以满足设计要求,并能快速且可靠地运行。复合材料,特别是纤维增强聚合物(FRP),自二战后早期应用以来已广泛应用于海洋工业,当时设计复合材料是为了克服钢、铝和木材的腐蚀问题。减重过去是,现在仍然是一个关键方面,特别是对于商船的上部重量而言。多年来,复合材料不断发展,以满足海洋领域不断增长和变化的需求,在制造格栅、轴、管道和船体外壳等综合元件方面仍有相关应用。迄今为止,复合材料已用于海洋领域的所有区域以及各种部件和结构,即船体、轴承、螺旋桨、舱口盖、排气装置、上部结构、天线罩、声纳罩、栏杆、各类船舶、阀门和其他海底结构。近年来,由复合材料制成的竞赛动力艇因持久的高性能和安全性变得越来越常见。



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复合材料在深海资源勘探领域的应用

  复合材料在深海资源勘探领域有广泛应用,以下是一些常见的应用场景和相关复合材料的特点:

  1、脐带式管缆和系缆纤维复合材料(CFRP)具有弯曲刚性高、极限强度大、耐腐蚀性强等优点,可用于近海石油平台的结构件,如脐带式管缆和系缆。相比钢制绳索和管子,其重量更轻,可减少平台漂浮尺寸和消耗,且无需周期性检修和维护。
  2、立管:传统钢制立管在深海环境中面临腐蚀和重量等问题,而 CFRP 立管具有更好的耐腐蚀性和轻质高强的特性,能够适应深海的恶劣条件。
  3可卷绕复合材料管:这种管材具备柔韧性和抗腐蚀性,便于在深海作业中进行铺设和使用。
  4形状感应毡:可用于监测和感知深海结构的形状变化,有助于及时发现潜在问题。
  5、 钻井管:例如碳纤维复合材料制成的连续抽油杆,解决了钢制抽油杆在作业中因管外海水压力与管内压力不平衡而引起的疲劳断裂问题。其在海水中使用寿命更长,且更耐腐蚀,适合海底油田开发。

  6、复合材料容器:可用于存储和运输深海资源,耐高温高压,具有良好的安全性和可靠性。
  7、水下机器人:采用复合材料制成的水下机器人,如“洞察”号自主水下机器人,具有体积小、续航力强的特点。它安装了深海自适应浮力均衡技术模块和深海照相机,能在水下高效长距离航行,灵活执行近底精细调查任务,可提高海底矿区资源和生物分布调查效率。

  此外,在海洋平台建设中,复合材料能够抵抗海水的腐蚀和海洋气候的侵蚀,延长海洋平台的使用寿命并降低维护成本。随着技术的不断进步,复合材料在深海资源勘探领域的应用有望进一步拓展和深化,为深海勘探和开发提供更可靠、高效的解决方案。同时,纳米纤维增韧膜等技术的发展也有助于提高复合材料的性能,使其在深海环境中表现更加出色。不过,复合材料的应用也需要充分考虑其成本、制造工艺、长期稳定性等因素,以确保在深海资源勘探中的安全性和经济性。


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南京玻璃纤维研究设计院在航空航天、海洋核电、轨道交通、汽车轻量化等领域,具有复合材料“成分-组织-性能-服役”实验室研究分析能力 。重点开展高性能纤维、纤维预制体、树脂基复合材料等研究分析 ,覆盖复合材料的物理化学性能、机械力学性能、无损检测、热性能、老化性能等实验室研究分析能力,致力于帮助复合材料相关企业建立健全实验室研究分析体系、为客户提供产品全生命周期实验室研究分析方案与服务。


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来源:源因产研院

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